DE102014205031A1 - Fuel cell device with purge gas path - Google Patents

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Oliver Kleppa
Daniel Grundei
Oliver Berger
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffzellenvorrichtung (1) mit einer Brennstoffzelle (2), die ein Gehäuse (7) und eine darin angeordnete Membran-Elektroden-Anordnung (6) mit einer Kathode und einer Anode aufweist, einem Kathodengaspfad (3) zum Transport eines Kathodengases, der sich kathodenseitig durch die Membran-Elektroden-Anordnung (6) erstreckt, und einem Spülgaspfad (5) zum Transport eines das Gehäuse (7) im Betrieb spülenden Spülgases, der sich durch das Gehäuse (7) erstreckt. Es ist vorgesehen, dass ein Abschnitt des Spülgaspfades (5) durch den Kathodengaspfad (3) verläuft. Hierdurch weist die Brennstoffzellenvorrichtung (1) einen kompakten und aus wenigen Teilen bestehenden Aufbau auf.The invention relates to a fuel cell device (1) with a fuel cell (2) having a housing (7) and a membrane electrode assembly (6) arranged therein with a cathode and an anode, a cathode gas path (3) for transporting a cathode gas extending through the membrane-electrode assembly (6) on the cathode side, and a purge gas path (5) for transporting purge gas flushing the casing (7) during operation, extending through the casing (7). It is provided that a portion of the purge gas path (5) passes through the cathode gas path (3). As a result, the fuel cell device (1) has a compact structure consisting of a few parts.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffzellenvorrichtung mit einer Brennstoffzelle, die ein Gehäuse und eine darin angeordnete Membran-Elektroden-Anordnung mit einer Kathode und einer Anode aufweist, einen Kathodengaspfad zum Transport eines Kathodengases, der sich kathodenseitig durch die Membran-Elektroden-Anordnung erstreckt, und einen Spülgaspfad zum Transport eines das Gehäuse im Betrieb spülenden Spülgases, der sich durch das Gehäuse erstreckt.The invention relates to a fuel cell device with a fuel cell, which has a housing and a membrane electrode assembly arranged therein with a cathode and an anode, a cathode gas path for transporting a cathode gas, which extends through the membrane-electrode assembly on the cathode side, and a Purge gas path for transporting a flushing the housing during operation purge gas, which extends through the housing.

Insbesondere wenn die Brennstoffzelle mit einem wasserstoffhaltigen Anodengas betrieben wird, kann es notwendig sein, Wasserstoff aus ausgewählten Bereichen der Brennstoffzellenvorrichtung zu entfernen. Beispielsweise kann es beim Abschalten der Brennstoffzellenvorrichtung notwendig sein, den Wasserstoff aus dem Anodengaspfad zu spülen, um Wasserstoffrückstände zu entfernen. Eine solche Brennstoffzellenvorrichtung ist in der DE 11 2008 000 254 T5 offenbart. Ferner kann es notwendig sein, das die Membran-Elektroden-Anordnung umgebende Gehäuse zu spülen, um aus dem Anodengaspfad ausgetretenen Wasserstoff aus dem Gehäuse entfernen zu können. Eine derartige Brennstoffzellenvorrichtung ist in der US 2007/0231628 A1 offenbart.In particular, when the fuel cell is operated with a hydrogen-containing anode gas, it may be necessary to remove hydrogen from selected areas of the fuel cell device. For example, when the fuel cell device is turned off, it may be necessary to purge the hydrogen from the anode gas path to remove hydrogen residues. Such a fuel cell device is in the DE 11 2008 000 254 T5 disclosed. Furthermore, it may be necessary to flush the housing surrounding the membrane-electrode assembly in order to be able to remove hydrogen leaked from the anode gas path from the housing. Such a fuel cell device is in the US 2007/0231628 A1 disclosed.

Um das Spülgas zum Gehäuse hin und vom Gehäuse weg leiten zu können, ist im Stand der Technik bekannt, Leitungen zur Leitung und andere Bauteile, zum Beispiel zum Filtern des Spülgases vorzusehen. Diese zusätzlichen Leitungen oder sonstige zusätzlichen Bauteile des Spülgaspfades verkomplizieren jedoch den Aufbau der Brennstoffzellenvorrichtung und erfordern zusätzlichen Bauraum. Gerade wenn die Brennstoffzellenvorrichtung für den mobilen Einsatz, beispielsweise in einem Automobil vorgesehen ist, ist der Bauraum jedoch begrenzt.In order to be able to conduct the purge gas to the housing and away from the housing, it is known in the prior art to provide conduits for conducting and other components, for example for filtering the purge gas. However, these additional lines or other additional components of the purge gas path complicate the structure of the fuel cell device and require additional space. However, even if the fuel cell device is intended for mobile use, for example in an automobile, the installation space is limited.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Brennstoffzellenvorrichtung bereitzustellen, die einfach aufgebaut ist und einen geringen Platzbedarf aufweist, wobei Wasserstoffreste mit geringem Aufwand aus dem Gehäuse entfernt werden können.The invention is based on the object to provide a fuel cell device which is simple in construction and has a small footprint, hydrogen radicals can be removed with little effort from the housing.

Für die eingangs genannte Brennstoffzellenvorrichtung ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Abschnitt des Spülgaspfades durch den Kathodengaspfad verläuft.For the above-mentioned fuel cell device, the object is achieved in that a portion of the purge gas path passes through the cathode gas path.

Durch die Verwendung zumindest eines Abschnittes des Kathodengaspfades zur Leitung des Kathodengases und des Spülgases sind weniger Bauteile für separat ausgebildete Abschnitte des Spülgaspfades notwendig, sodass sich der für den Spülgaspfad benötigte Bauraum reduziert. Insbesondere, wenn als Spülgas und als Kathodengas das gleiche Gas, zum Beispiel Luft aus der Umgebung der Brennstoffzellenvorrichtung verwendet wird, kann das Spülgas ohne weiteres durch Abschnitte des Kathodengaspfades geleitet werden.By using at least a portion of the cathode gas path for conducting the cathode gas and the purge gas fewer components for separately formed portions of the purge gas path are necessary, so that the space required for the purge gas space is reduced. In particular, when the same gas, for example, air from the environment of the fuel cell device is used as the purge gas and the cathode gas, the purge gas can be readily passed through portions of the cathode gas path.

Die erfindungsgemäße Lösung kann durch verschiedene, jeweils für sich vorteilhafte und, sofern nicht anders ausgeführt, beliebig miteinander kombinierbare Ausgestaltungen weiter verbessert werden. Auf diese Ausgestaltungsformen und die mit ihnen verbundenen Vorteile ist im Folgenden eingegangen.The solution according to the invention can be further improved by various configurations which are advantageous in each case and, if not stated otherwise, can be combined with one another as desired. These embodiments and the advantages associated with them are discussed below.

So kann der Spülgaspfad abschnittsweise durch einen sich zur Brennstoffzelle hin erstreckenden eingangsseitigen Abschnitt und/oder durch einen sich von der Brennstoffzelle weg erstreckenden ausgangsseitigen Abschnitt des Kathodengaspfades verlaufen. Zumindest abschnittsweise kann der Spülgaspfad an räumliche Bedingungen angepasst in den Kathodengaspfad integriert sein, um den zur Verfügung stehenden Bauraum effizient ausnutzen zu können.Thus, the purge gas path may extend in sections through an input-side section extending toward the fuel cell and / or through an output-side section of the cathode gas path extending away from the fuel cell. At least in some sections, the purge gas path can be integrated in the cathode gas path adapted to spatial conditions in order to be able to utilize the available space efficiently.

Der Spülgaspfad kann einen dem Gehäuse vorgeschalteten eingangsseitigen separaten Abschnitt und/oder einen dem Gehäuse nachgeschalteten ausgangsseitigen separaten Abschnitt aufweisen. Von einem Eingang des Kathodengaspfades bis zu einem Eingang des eingangsseitigen separaten Abschnitts kann sich der Spülgaspfad durch den Kathodengaspfad erstrecken. Alternativ oder zusätzlich kann sich der Spülgaspfad von einem Ausgang des ausgangsseitigen separaten Abschnitts bis zu einem Ausgang des Kathodengaspfades durch den Kathodengaspfad erstrecken. Eingänge und/oder Ausgänge des Kathodengaspfades und des Spülgaspfades können also gemeinsam ausgebildet sein, sodass zusätzliche Ein- und/oder Ausgänge für den Spülgaspfad nicht notwendig sind.The purge gas path can have a separate upstream section arranged upstream of the housing and / or a downstream section arranged downstream of the housing. From an input of the cathode gas path to an input of the input side separate portion, the purge gas path may extend through the cathode gas path. Alternatively or additionally, the purge gas path may extend from an output of the output side separate portion to an output of the cathode gas path through the cathode gas path. Inputs and / or outputs of the cathode gas path and the purge gas path may thus be formed together, so that additional inputs and / or outputs for the purge gas path are not necessary.

Der Ausgang des separat ausgebildeten Abschnitts des Spülgaspfades kann in einen eingangsseitigen Abschnitt des Kathodengaspfades münden. Der eingangsseitige Abschnitt des Kathodengaspfades leitet Kathodengas zur Brennstoffzelle und führt beispielsweise vom Eingang des Kathodengaspfades bis zur Membran-Elektroden-Anordnung. Mündet der Ausgang des separaten Abschnitts des Spülgaspfades in den eingangsseitigen Abschnitt des Kathodengaspfades, so entspricht die Länge des Spülgaspfades der Summe der Länge des separaten Abschnittes des Spülgaspfades und einer Länge zumindest des Abschnittes des Kathodengaspfades, durch den das Spülgas im Betrieb der Brennstoffzelle geleitet wird. Insbesondere in einer Transportrichtung des Spülgases hinter der Brennstoffzelle kann die gesamte Länge des Spülgaspfades also länger sein, als eine ausgangsseitige Länge des Spülgaspfades hinter der Brennstoffzelle, wenn sich dieser nicht zumindest abschnittsweise durch den Kathodengaspfad erstreckt. Aus dem Gehäuse ausgespülter Wasserstoff kann aufgrund der großen ausgangsseitigen Länge des Spülgaspfades und beispielsweise in dem Abschnitt, in dem sich der Spülgaspfad durch den Kathodengaspfad erstreckt, katalytisch umgesetzt werden. Eine separate Einrichtung zur Umsetzung des aus dem Gehäuse ausgespülten Wasserstoffes ist somit nicht notwendig.The output of the separately formed portion of the purge gas path may open into an input-side portion of the cathode gas path. The input-side section of the cathode gas path conducts cathode gas to the fuel cell and leads, for example, from the entrance of the cathode gas path to the membrane-electrode arrangement. If the outlet of the separate section of the purge gas path leads into the inlet-side section of the cathode gas path, then the length of the purge gas path corresponds to the sum of the length of the separate section of the purge gas path and a length of at least the section of the cathode gas path through which the purge gas is passed during operation of the fuel cell. In particular, in a transport direction of the purge gas behind the fuel cell, the entire length of the purge gas path may thus be longer than an output-side length of the purge gas path behind the fuel cell, if this is not at least partially extends through the cathode gas path. Hydrogen flushed out of the housing can be catalytically reacted because of the large exit-side length of the purge gas path and, for example, in the section in which the purge gas path extends through the cathode gas path. A separate means for the implementation of the flushed out of the housing hydrogen is therefore not necessary.

Vorzugsweise ist der Ausgang des separaten Abschnitts mit einem im Kathodengaspfad angeordneten Verdichter eingangsseitig Gas leitend verbunden. Insbesondere kann der Ausgang an einer dem Verdichter vorgeschalteten Zusammenflussstelle in den Kathodengaspfad münden. Zum Beispiel ist der Ausgang zwischen dem, dem Verdichter vorgeschalteten Kathodengasfilter und dem Verdichter angeordnet und vorzugsweise Spülgas leitend mit dem Kathodengaspfad verbunden. Ist der Ausgang des separaten Abschnitts des Spülgaspfades Spülgas leitend mit einem Eingang eines im Kathodengaspfad angeordneten Verdichters verbunden, kann im Betrieb der Brennstoffzellenvorrichtung im Kathodengaspfad am Eingang des Verdichters ein Gasdruck geringer sein als ein Druck am Eingang der Spülgasleitung und beispielsweise als der Umgebungsdruck der Brennstoffzellenvorrichtung. Ein derartiger Druckunterscheid kann ausreichen, um das zum Beispiel aus der Umgebung kommende Spülgas durch den Spülgaspfad und insbesondere durch das Gehäuse zu befördern, sodass kein das Spülgas im Betrieb durch den Spülgaspfad bewegendes Gebläse notwendig ist. Hierdurch ist der für die Brennstoffzellenvorrichtung benötigte Bauraum wiederum reduziert. Außerdem wird hierdurch die für den Betrieb des Gebläses benötigte Energie gespart.Preferably, the output of the separate section with a compressor arranged in the cathode gas path on the input side gas-conducting connected. In particular, the outlet can open into the cathode gas path at a confluence point upstream of the compressor. For example, the output is disposed between the cathode gas filter upstream of the compressor and the compressor, and preferably purge gas is conductively connected to the cathode gas path. If the output of the separate portion of Spülgaspfades purge gas is conductively connected to an input of a arranged in the cathode gas compressor, during operation of the fuel cell device in the cathode gas path at the input of the compressor, a gas pressure may be lower than a pressure at the entrance of the purge gas and, for example, as the ambient pressure of the fuel cell device. Such a pressure differentiation may be sufficient to convey the purge gas coming from the environment, for example, through the purge gas path and in particular through the housing, so that no fan moving the purge gas during operation through the purge gas path is necessary. As a result, the space required for the fuel cell device space is again reduced. In addition, this saves the energy required for the operation of the fan.

Soll das Gehäuse jedoch auch mit Spülgas gespült werden, wenn der Verdichter nicht im Betrieb oder der Druckunterschied zu gering ist, so kann das Gebläse zum Transport des Spülgases vorgesehen sein. Die Brennstoffzellenvorrichtung kann das Gehäuse dabei unabhängig von der Position des Eingangs und/oder des Ausgangs des separaten Abschnitts aufweisen, wobei das Gebläse vorzugsweise zwischen dem Eingang und dem Ausgang des separaten Abschnitts des Spülgaspfades geschaltet ist. Beispielsweise ist das Gebläse zwischen dem Eingang des Spülgaspfades und dem Gehäuse der Brennstoffzelle angeordnet, um das Spülgas mit einem im Vergleich zum Umgebungsdruck erhöhten Druck zum Gehäuse zu transportieren.However, if the housing is also to be purged with purge gas, if the compressor is not in operation or the pressure difference is too low, the fan may be provided for transporting the purge gas. The fuel cell device may have the housing regardless of the position of the input and / or the output of the separate section, wherein the blower is preferably connected between the input and the output of the separate portion of the purge gas path. For example, the fan between the entrance of the purge gas path and the housing of the fuel cell is arranged to transport the purge gas with a relative to the ambient pressure increased pressure to the housing.

Alternativ kann der Ausgang des Spülgaspfades und insbesondere der Ausgang des ausgangsseitigen separaten Abschnittes des Spülgaspfades getrennt vom Kathodengaspfad ausgeformt sein, wodurch die Anordnung des Ausgangs besser an den zur Verfügung stehenden Bauraum anpassbar ist und eine zum Kathodengaspfad führende Leitung für das Spülgas nicht notwendig ist. Insbesondere ist eine womöglich viel Bauraum und eine lange Wegstrecke benötigende Verbindung eines entlang einer Spülgastransportrichtung des Spülgaspfades hinter der Brennstoffzelle liegenden Abschnittes des Spülgaspfades, der zum Kathodengaspfad führt, nicht notwendig. Dadurch ist der für den Spülgaspfad benötigte Bauraum wiederum reduziert. Ferner kann es notwendig sein, das durch die Brennstoffzelle hindurchgetretene Kathodengas aufzubereiten und beispielsweise dessen Wassergehalt zu regulieren. Elemente zur Aufbereitung des Kathodengases können kleiner ausgebildet sein als Elemente, die zur Aufbereitung des Kathodengases und zusätzlich durch den Kathodengaspfad strömenden Spülgases ausgebildet sind.Alternatively, the output of the purge gas path and in particular the output of the output side separate portion of Spülgaspfades be formed separately from the cathode gas path, whereby the arrangement of the output is better adapted to the available space and a leading to the cathode gas path line for the purge gas is not necessary. In particular, a possibly a lot of space and a long distance required connection of along a Spülgastransportrichtung the purge gas path behind the fuel cell lying portion of the purge gas path leading to the cathode gas path, not necessary. As a result, the space required for the Spülgaspfad space is again reduced. Further, it may be necessary to treat the cathode gas passed through the fuel cell and, for example, to regulate its water content. Elements for the preparation of the cathode gas may be made smaller than elements which are formed for the preparation of the cathode gas and in addition flowing through the cathode gas path purge gas.

Der Spülgaspfad und insbesondere der separat vom Kathodengaspfad ausgebildete Abschnitt können einen getrennt vom Kathodengaspfad ausgeformten Eingang aufweisen. Mit einem unabhängig vom Kathodengaspfad ausgebildeten Eingang des Spülgaspfades ist es möglich, das Spülgas unabhängig vom Kathodengas in den Spülgaspfad einzuleiten. Beispielsweise kann das Spülgas direkt aus der Umgebungsluft entnommen und durch einen Spülgasfilter in den Spülgaspfad geleitet werden. Eine weitere Aufbereitung des Spülgases ist dabei möglicherweise nicht nötig, wohingegen es notwendig sein kann, das Kathodengas aufzubereiten und insbesondere dessen Wassergehalt oder dessen Temperatur zu regulieren. Elemente der Brennstoffzellenvorrichtung zur Aufbereitung des Kathodengases können also so dimensioniert sein, dass sie ausschließlich das Kathodengas und nicht zusätzlich auch das Spülgas aufbereiten. Folglich können diese Aufbereitungselemente im Vergleich zu dem Fall, dass sowohl das Spülgas als auch das Kathodengas aufbereitet werden müssen, kleiner dimensioniert sein, wenn lediglich das Kathodengas aufbereitet werden soll.The purge gas path and in particular the section formed separately from the cathode gas path may have an input formed separately from the cathode gas path. With an inlet of the purge gas path formed independently of the cathode gas path, it is possible to introduce the purge gas into the purge gas path independently of the cathode gas. For example, the purge gas can be taken directly from the ambient air and passed through a purge gas filter in the purge gas. Further treatment of the purge gas may not be necessary, whereas it may be necessary to treat the cathode gas and in particular to regulate its water content or its temperature. Elements of the fuel cell device for the preparation of the cathode gas can thus be dimensioned so that they only process the cathode gas and not additionally also the purge gas. Consequently, compared to the case where both the purge gas and the cathode gas need to be treated, these processing elements can be made smaller if only the cathode gas is to be treated.

Vorzugsweise kontaktiert der Eingang des separaten Abschnittes des Spülgaspfades den Kathodengaspfad jedoch Gas leitend. Zum Beispiel in einer Transportrichtung des Kathodengaspfades hinter dem Eingang des Kathodengaspfades und beispielsweise hinter einem Eingang eines Kathodengasfilters ist der Eingang Gas leitend an den Kathodengaspfad angeschlossen. Somit kann der Kathodengasfilter sowohl das Kathodengas als auch das Spülgas filtern. Ein separater Filter für das Spülgas ist daher nicht notwendig.Preferably, however, the inlet of the separate section of the purge gas path contacts the cathode gas path in a gas-conducting manner. For example, in a transport direction of the cathode gas path behind the entrance of the cathode gas path and, for example, behind an input of a cathode gas filter, the input gas is conductively connected to the cathode gas path. Thus, the cathode gas filter can filter both the cathode gas and the purge gas. A separate filter for the purge gas is therefore not necessary.

Insbesondere können der Eingang und der Ausgang des separaten Abschnitts beabstandet zueinander den Kathodengaspfad Gas leitend kontaktieren, wodurch separate Ein- und Ausgänge sowie Spülgasfilter für das Spülgas unnötig werden. Ein durchgängiger Abschnitt des Kathodengaspfades verbindet vorzugsweise den Eingang und den Ausgang des separaten Abschnitts des Spülgaspfades direkt Gas leitend miteinander.In particular, the inlet and the outlet of the separate section spaced from each other, the gas gas conductively contact the cathode gas path, whereby separate inputs and outputs and purge gas filter for the purge gas are unnecessary. A continuous portion of the cathode gas path preferably connects the input and the Output of the separate section of the purge gas path directly gas conducting each other.

Vorzugsweise ist der durchgängige Abschnitt ausgebildet, um im Betrieb der Brennstoffzellenvorrichtung eine das Spülgas fördernde Druckdifferenz zwischen dem Eingang und dem Ausgang zu erzeugen. Insbesondere wenn der Eingang des Spülgaspfades in der Strömungsrichtung des Kathodengaspfades beabstandet und vor dem Ausgang des Spülgaspfades angeordnet ist, kann über den durchgängigen Leitungsabschnitt des Kathodengaspfades ein Druckunterschied von beispielsweise 100 Millibar abfallen. Der Druckunterschied entsteht durch einen Strömungswiderstand des durchgängigen Abschnittes, wenn Gas durch diesen strömt. Beispielsweise ist der durchgängige Abschnitt eine Leitung mit einer inneren Leitungsquerschnittsfläche von 20 mm2 bis 100 mm2 und vorzugsweise 60 mm2 und mit einem geraden oder zumindest einen Bogen aufweisenden Verlauf. Dabei kann der Eingang des separaten Abschnitts des Spülgaspfades an oder in Strömungsrichtung hinter dem Gasfilter für das Kathodengas angeordnet sein.Preferably, the continuous portion is formed to generate during operation of the fuel cell device, a purge gas promoting pressure difference between the input and the output. In particular, when the inlet of the purge gas path is spaced apart in the flow direction of the cathode gas path and arranged in front of the outlet of the purge gas path, a pressure difference of, for example, 100 millibars can drop over the continuous line section of the cathode gas path. The pressure difference is caused by a flow resistance of the continuous section, when gas flows through it. For example, the continuous section is a conduit with an internal cross-sectional area of 20 mm 2 to 100 mm 2 and preferably 60 mm 2 and with a straight or at least one arc having course. In this case, the input of the separate section of the purge gas path may be arranged on or in the flow direction behind the gas filter for the cathode gas.

Der durchgängige Abschnitt verbindet beispielsweise den Eingang des Kathodengaspfades oder den Kathodengasfilter mit dem Eingang des dem Kathodengasfilter entlang des Kathodengaspfades nachgeschalteten Verdichters Kathodengas leitend. Durch den Eingang des Kathodengasfilters können also das Kathodengas und das Spülgas strömen. Am Eingang des separaten Abschnitts des Spülgaspfades wird das Spülgas von dem durch den Eingang des Kathodengasfilters geströmten Gas getrennt und durch die Brennstoffzelle geleitet. Am Ausgang des separaten Abschnitts des Spülgaspfades tritt das Spülgas wieder in den Kathodengaspfad ein und kann von dort mit dem Kathodengas durch den Verdichter und kathodenseitig durch die Brennstoffzelle geleitet werden. Das aus der Brennstoffzelle austretende Kathodengas, das das Spülgas umfassen kann, kann ohne Weiteres und nach einer gegebenenfalls durchgeführten Aufbereitung aus der Brennstoffzellenvorrichtung abgelassen werden.The continuous section connects, for example, the input of the cathode gas path or the cathode gas filter to the inlet of the cathode gas filter along the cathode gas path downstream compressor cathode gas conductive. Through the entrance of the cathode gas filter so the cathode gas and the purge gas can flow. At the entrance of the separate portion of the purge gas path, the purge gas is separated from the gas flowing through the inlet of the cathode gas filter and directed through the fuel cell. At the outlet of the separate section of the purge gas path, the purge gas re-enters the cathode gas path and can be passed from there to the cathode gas through the compressor and the cathode side through the fuel cell. The cathode gas emerging from the fuel cell, which may comprise the purge gas, can be discharged from the fuel cell device without further ado and after any processing carried out.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention will be explained below in embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Brennstoffzellenvorrichtung, 1 a schematic representation of a first embodiment of the fuel cell device according to the invention,

2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Brennstoffzellenvorrichtung, und 2 a schematic representation of another embodiment of the fuel cell device according to the invention, and

3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Brennstoffzellenvorrichtung. 3 a schematic representation of a third embodiment of the fuel cell device according to the invention.

Im Folgenden ist die Erfindung beispielhaft anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Die unterschiedlichen Merkmale der Ausführungsformen können dabei unabhängig voneinander kombiniert werden, wie es bei den einzelnen vorteilhaften Ausgestaltungen bereits dargelegt wurde.The invention is explained below by way of example with reference to embodiments with reference to the drawings. The different features of the embodiments can be combined independently of each other, as has already been explained in the individual advantageous embodiments.

Zunächst sind Aufbau und Funktion einer erfindungsgemäßen Brennstoffzellenvorrichtung mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel der 1 beschrieben.First, the structure and function of a fuel cell device according to the invention with reference to the embodiment of 1 described.

1 zeigt die Brennstoffzellenvorrichtung 1 schematisch mit einer Brennstoffzelle 2, einem Kathodengaspfad 3, einem Abschnitt eines Anodengaspfades 4 und einem Spülgaspfad 5. Transportrichtungen von Gas durch den Kathodengaspfad 3, den Anodengaspfad 4 und den Spülgaspfad 5 sind durch Pfeile dargestellt. 1 shows the fuel cell device 1 schematically with a fuel cell 2 a cathode gas path 3 , a section of an anode gas path 4 and a purge gas path 5 , Transport directions of gas through the cathode gas path 3 , the anode gas path 4 and the purge gas path 5 are represented by arrows.

Die Brennstoffzelle 2 ist mit einer Membran-Elektroden-Anordnung 6 und einem Gehäuse 7 ausgebildet, wobei die Membran-Elektroden-Anordnung 6 im Gehäuse 7 angeordnet ist.The fuel cell 2 is with a membrane electrode assembly 6 and a housing 7 formed, wherein the membrane electrode assembly 6 in the case 7 is arranged.

Der Kathodengaspfad 3 weist einen Eingang 8 auf, der beispielsweise als ein Eingang eines Kathodengasfilters 9 ausgebildet sein kann. Entlang des Kathodengaspfades 3 ist dem Eingang 8 vorzugsweise ein Verdichter 10 nachgeschaltet, mithilfe dessen das Kathodengas durch den Kathodengaspfad 3 transportiert werden kann. Dem Verdichter 10 können entlang des Kathodengaspfades 3 weitere Elemente zur Aufbereitung des Kathodengases nachgeschaltet sein. Diese Elemente zur Aufbereitung des Kathodengases sind entlang des Kathodengaspfades 3 beispielsweise zwischen dem Verdichter 10 und der Brennstoffzelle 2 angeordnet. Zum Beispiel kann der Kathodengaspfad 3 einen Wärmetauscher 11 zum Temperieren des Kathodengases aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der Kathodengaspfad 3 einen Feuchtigkeitsregulator 12 aufweisen, mit dem der Wassergehalt des Kathodengases änderbar ist. Der Wärmetauscher 11 und/oder der Feuchtigkeitsregulator 12 können durch Bypässe überbrückbar sein. Im Ausführungsbeispiel der 1 ist lediglich der Feuchtigkeitsregulator 12 mithilfe eines Bypasses des Kathodengaspfades 3 überbrückbar dargestellt.The cathode gas path 3 has an entrance 8th on, for example, as an input of a cathode gas filter 9 can be trained. Along the cathode gas path 3 is the entrance 8th preferably a compressor 10 downstream, by means of which the cathode gas through the cathode gas path 3 can be transported. The compressor 10 can along the cathode gas path 3 be followed by further elements for the preparation of the cathode gas. These elements for processing the cathode gas are along the cathode gas path 3 for example, between the compressor 10 and the fuel cell 2 arranged. For example, the cathode gas path 3 a heat exchanger 11 have for tempering the cathode gas. Alternatively or additionally, the cathode gas path 3 a moisture regulator 12 have, with which the water content of the cathode gas is changeable. The heat exchanger 11 and / or the moisture regulator 12 can be bridged by bypasses. In the embodiment of 1 is just the moisture regulator 12 using a bypass of the cathode gas path 3 bridged shown.

Zwischen dem Eingang 8 und der Brennstoffzelle 2 erstreckt sich ein eingangsseitiger Abschnitt 13 des Kathodengaspfades 3.Between the entrance 8th and the fuel cell 2 extends an input-side section 13 the cathode gas path 3 ,

Der Kathodengaspfad 3 erstreckt sich kathodenseitig durch die Membran-Elektroden-Anordnung 6 und transportiert das Kathodengas zur Kathode der Membran-Elektroden-Anordnung 6. In der Transportrichtung des Kathodengaspfades 3 hinter der Brennstoffzelle 2 erstreckt sich ein ausgangsseitiger Abschnitt 14 des Kathodengaspfades 3. Der ausgangsseitige Abschnitt 14 mündet in einen Ausgang 15 des Kathodengaspfades 3 und kann sich durch einen weiteren Feuchtigkeitsregulator oder sogar durch den bereits vorhandenen Feuchtigkeitsregulator 12 erstrecken. The cathode gas path 3 extends through the membrane-electrode assembly on the cathode side 6 and transports the cathode gas to the cathode of the membrane-electrode assembly 6 , In the transport direction of the cathode gas path 3 behind the fuel cell 2 extends an output-side section 14 the cathode gas path 3 , The output section 14 flows into an exit 15 the cathode gas path 3 and may pass through another moisture regulator or even through the existing moisture regulator 12 extend.

Ein Eingang 16 des separaten Abschnitts des Spülgaspfades 5 ist im Ausführungsbeispiel der 1 getrennt und beabstandet vom Eingang 8 des Kathodengaspfades 3 ausgebildet dargestellt. Der Eingang 16 des separaten Abschnitts des Spülgaspfades 5 ist zum Beispiel als ein Eingang eines Spülgasfilters 17 ausgestaltet.An entrance 16 the separate section of the purge gas path 5 is in the embodiment of 1 separated and spaced from the entrance 8th the cathode gas path 3 shown educated. The entrance 16 the separate section of the purge gas path 5 is for example as an input of a purge gas filter 17 designed.

In der Transportrichtung des Spülgaspfades 5 hinter dem Eingang 16 ist ein optionales Gebläse 18 zum Transport des Spülgases durch den Spülgaspfad 5 vorgesehen. Das Gebläse 18 kann insbesondere entlang des Spülgaspfades 5 zwischen dessen Eingang 16 und dem Gehäuse 7 der Brennstoffzelle 2 angeordnet sein.In the transport direction of the purge gas path 5 behind the entrance 16 is an optional blower 18 for transporting the purge gas through the purge gas path 5 intended. The fan 18 can in particular along the purge gas path 5 between its entrance 16 and the housing 7 the fuel cell 2 be arranged.

Der Spülgaspfad 5 erstreckt sich durch die Brennstoffzelle 2 und insbesondere entlang der Membran-Elektroden-Anordnung 6 durch das Gehäuse 7. Ein die Membran-Elektroden-Anordnung 6 umgebendes Volumen innerhalb des Gehäuses 7 kann mithilfe des Spülgases ausgespült werden. Zwischen dem Eingang 16 und der Brennstoffzelle 2 erstreckt sich ein eingangsseitiger Abschnitt 19 des separaten Abschnitts des Spülgaspfades 5.The purge gas path 5 extends through the fuel cell 2 and in particular along the membrane-electrode assembly 6 through the housing 7 , A membrane electrode assembly 6 surrounding volume within the housing 7 can be flushed out using the purge gas. Between the entrance 16 and the fuel cell 2 extends an input-side section 19 the separate section of the purge gas path 5 ,

In der Transportrichtung des Spülgaspfades 5 hinter der Brennstoffzelle 2 erstreckt sich ein ausgangsseitiger Abschnitt 20 des separaten Abschnitts des Spülgaspfades 5. Der separate Abschnitt des Spülgaspfades 5 und insbesondere dessen ausgangsseitiger Abschnitt 20 erstreckt sich von der Brennstoffzelle 2 bis zum Kathodengaspfad 3, in dessen eingangsseitigen Abschnitt 13 der separate Abschnitt des Spülgaspfades 5 mündet. Der Spülgaspfad 5 des Ausführungsbeispiels der 1 weist also separat vom Kathodengaspfad 3 ausgebildete Abschnitte, nämlich den eingangsseitigen Abschnitt 19 und den ausgangsseitigen Abschnitt 20 auf. An einem der Brennstoffzelle 2 nachgeschalteten Ausgang 21 des separat ausgebildeten Abschnitts des Spülgaspfades 5 vermengt sich das Spülgas mit dem Kathodengas.In the transport direction of the purge gas path 5 behind the fuel cell 2 extends an output-side section 20 the separate section of the purge gas path 5 , The separate section of the purge gas path 5 and in particular its output side section 20 extends from the fuel cell 2 to the cathode gas path 3 , in its input-side section 13 the separate section of the purge gas path 5 empties. The purge gas path 5 of the embodiment of 1 thus has separate from the cathode gas path 3 formed sections, namely the input-side section 19 and the output-side section 20 on. At one of the fuel cell 2 downstream output 21 the separately formed portion of the purge gas path 5 The purge gas mixes with the cathode gas.

Der Ausgang 21 ist im Ausführungsbeispiel der 1 zwischen dem Eingang 8 des Kathodengaspfades 3 und der Brennstoffzelle 2 und insbesondere vor dem Verdichter 10 geschaltet. Vor dem Verdichter 10 herrscht im Kathodengaspfad 3 ein geringerer Gasdruck, als in der Umgebung der Brennstoffzellenvorrichtung 1 und als im eingangsseitigen Abschnitt 19 des Spülgaspfades 5. Diese Druckdifferenz kann ausreichen, um genügend Spülgas durch die Brennstoffzelle 2 zu transportieren. Sollte der Druck nicht ausreichen oder auch bei einem Stillstand des Verdichters 10 die Brennstoffzelle 2 gespült werden können, kann das optionale Gebläse 18 vorgesehen sein.The exit 21 is in the embodiment of 1 between the entrance 8th the cathode gas path 3 and the fuel cell 2 and in particular before the compressor 10 connected. In front of the compressor 10 prevails in the cathode gas path 3 a lower gas pressure than in the vicinity of the fuel cell device 1 and as in the input section 19 the purge gas path 5 , This pressure difference may be sufficient to sufficient purge gas through the fuel cell 2 to transport. If the pressure is insufficient or even when the compressor is at a standstill 10 the fuel cell 2 can be flushed, the optional blower 18 be provided.

Hinter dem Ausgang 21 des separat ausgebildeten Abschnitts des Spülgaspfades 5 erstreckt sich der Spülgaspfad 5 durch den Kathodengaspfad 3, sodass das Spülgas durch den eingangsseitigen Abschnitt 13 des Kathodengaspfades 3 durch die Brennstoffzelle 2 und durch den ausgangsseitigen Abschnitt 14 des Kathodengaspfades 3 strömt. Der Ausgang 15 des Kathodengaspfades 3 und ein Ausgang 23 des Spülgaspfades 5 bilden im Ausführungsbeispiel der 1 einen gemeinsamen Ausgang, durch den das durch den Eingang 8 des Kathodengaspfades 3 und den Eingang 16 des Spülgaspfades 5 eingetretene Gas im Betrieb austritt.Behind the exit 21 the separately formed portion of the purge gas path 5 the purge gas path extends 5 through the cathode gas path 3 so that the purge gas through the input-side section 13 the cathode gas path 3 through the fuel cell 2 and through the exit-side section 14 the cathode gas path 3 flows. The exit 15 the cathode gas path 3 and an exit 23 the purge gas path 5 form in the embodiment of 1 a common exit through which the through the entrance 8th the cathode gas path 3 and the entrance 16 the purge gas path 5 entered gas exits during operation.

Der Abschnitt des Kathodengaspfades 3 zwischen dem Ausgang 21 und dem Ausgang 15 kann eine das Spülgas und das Kathodengas leitende Sammelleitung sein.The section of the cathode gas path 3 between the exit 21 and the exit 15 may be a manifold conducting the purge gas and the cathode gas.

2 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Brennstoffzellenvorrichtung 1. Für Elemente, die in Funktion und/oder Aufbau Elementen des Ausführungsbeispiels der 1 entsprechen, sind dieselben Bezugszeichen verwendet. Der Kürze halber ist im Folgenden lediglich auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel der 1 eingegangen. 2 schematically shows a further embodiment of the fuel cell device according to the invention 1 , For elements that are in function and / or construction elements of the embodiment of 1 correspond, the same reference numerals are used. For the sake of brevity, in the following only the differences from the exemplary embodiment of FIG 1 received.

Der Eingang 16 des separaten Abschnitts des Spülgaspfades 5 ist im Ausführungsbeispiel der 2 nicht separat vorgesehen. Vielmehr ist der Eingang 16 des separaten Abschnitts des Spülgaspfades 5 im Ausführungsbeispiel der 2 dem Eingang 8 des Kathodengaspfades 3 nachgeschaltet und beispielsweise zwischen dem Eingang 8 und dem Verdichter 10 angeordnet. Der eingangsseitige Abschnitt 19 mit dem optionalen Gebläse 18 erstreckt sich zwischen dem Eingang 16 und der Brennstoffzelle 2. Beispielsweise kann der Eingang 16 an einen Ausgang des Kathodengasfilters 9 angeschlossen sein. Alternativ und wie mit der gestrichelten Linie dargestellt kann der Eingang 16 auch von einem dem Kathodengasfilter 9 nachgeschalten und von diesem weg führenden durchgängigen Abschnitt 24 des Kathodengaspfades 3, zum Beispiel ein Schlauch oder ein Rohr, abzweigen.The entrance 16 the separate section of the purge gas path 5 is in the embodiment of 2 not provided separately. Rather, the entrance is 16 the separate section of the purge gas path 5 in the embodiment of 2 the entrance 8th the cathode gas path 3 downstream and for example between the entrance 8th and the compressor 10 arranged. The input-side section 19 with the optional blower 18 extends between the entrance 16 and the fuel cell 2 , For example, the input 16 to an output of the cathode gas filter 9 be connected. Alternatively, and as shown by the dashed line, the input 16 also from a cathode gas filter 9 downstream and leading away from this continuous section 24 the cathode gas path 3 , For example, a hose or a pipe, branch off.

Nach dem Durchströmen der Brennstoffzelle 2 kann der ausgangsseitige Abschnitt 20 so ausgebildet sein, dass er nicht mehr in den Kathodengaspfad 3 mündet. Beispielsweise kann der Ausgang 23 des Spülgaspfades 5 in die Umgebung der Brennstoffzellenvorrichtung 1 münden. After flowing through the fuel cell 2 can the output-side section 20 be so designed that it is no longer in the cathode gas path 3 empties. For example, the output 23 the purge gas path 5 in the vicinity of the fuel cell device 1 lead.

Die das Spülgas und das Kathodengas im Betrieb führende Sammelleitung des Ausführungsbeispiels der 2 erstreckt sich vom Eingang 8 bis zum Eingang 16.The purge gas and the cathode gas in operation leading manifold of the embodiment of 2 extends from the entrance 8th to the entrance 16 ,

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Brennstoffzellenvorrichtung 1 schematisch. Für Elemente, die in Funktion und/oder Aufbau Elementen der bisherigen Ausführungsbeispiele entsprechend, sind dieselben Bezugszeichen verwendet. Der Kürze halber ist lediglich auf die Unterschiede zu den bisherigen Ausführungsbeispielen eingegangen. 3 shows a further embodiment of the fuel cell device according to the invention 1 schematically. For elements which correspond in function and / or construction elements of the previous embodiments, the same reference numerals are used. For the sake of brevity, only the differences from the previous exemplary embodiments have been discussed.

Der eingangsseitige Abschnitt 19 des Spülgaspfades 5 entspricht dem in der 3 gezeigten Ausführungsbeispiel dem eingangsseitigen Abschnitt 19 des Ausführungsbeispiels der 2. Der ausgangseitige Abschnitt 20 des separaten Abschnitts des Spülgaspfades 5 des Ausführungsbeispiels der 3 entspricht jedoch dem ausgangsseitigen Abschnitt 20 des Spülgaspfades 5 des Ausführungsbeispiels der 1. Der durchgängige Abschnitt 24 verbindet den Eingang 16 des separaten Abschnitts des Spülgaspfades 5 mit dessen Ausgang 21 Gas leitend. In der Transportrichtung des Kathodengaspfades 3 ist der Eingang 16 vor dem Ausgang 21 angeordnet. Beispielsweise umfasst der durchgängige Abschnitt 24 den Kathodengasfilter 9. Alternativ kann der durchgängige Abschnitt 24 auch lediglich aus einer Kathodengasleitung, etwa ein Rohr oder ein Schlauch, bestehen.The input-side section 19 the purge gas path 5 corresponds to that in the 3 shown embodiment, the input-side section 19 of the embodiment of 2 , The output side section 20 the separate section of the purge gas path 5 of the embodiment of 3 however, corresponds to the output side section 20 the purge gas path 5 of the embodiment of 1 , The continuous section 24 connects the entrance 16 the separate section of the purge gas path 5 with its output 21 Gas conducting. In the transport direction of the cathode gas path 3 is the entrance 16 in front of the exit 21 arranged. For example, the continuous section includes 24 the cathode gas filter 9 , Alternatively, the continuous section 24 also consist only of a cathode gas line, such as a pipe or a hose.

Die Brennstoffzellenvorrichtung 1 des Ausführungsbeispiels der 3 weist zwei Sammelleitungen auf, nämlich die Sammelleitungen der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele.The fuel cell device 1 of the embodiment of 3 has two manifolds, namely the manifolds in the 1 and 2 illustrated embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Brennstoffzellenvorrichtungfuel cell device
22
Brennstoffzellefuel cell
33
KathodengaspfadCathode gas path
44
AnodengaspfadAnode gas path
55
SpülgaspfadSpülgaspfad
66
Membran-Elektroden-AnordnungMembrane electrode assembly
77
Gehäusecasing
88th
Eingang des KathodengaspfadesEntrance of the cathode gas path
99
KathodengasfilterCathode gas filter
1010
Verdichtercompressor
1111
Wärmetauscherheat exchangers
1212
Feuchtigkeitsregulatormoisture regulator
1313
eingangsseitiger Abschnitt des Kathodengaspfadesinput-side section of the cathode gas path
1414
ausgangsseitiger Abschnitt des Kathodengaspfadesoutput side portion of the cathode gas path
1515
Ausgang des KathodengaspfadesExit of the cathode gas path
1616
Eingang des separaten Abschnitts des SpülgaspfadesEntrance of the separate section of the purge gas path
1717
SpülgasfilterSpülgasfilter
1818
Gebläsefan
1919
eingangsseitiger Abschnitt des separaten Abschnitts des SpülgaspfadesInput side portion of the separate portion of the purge gas path
2020
ausgangsseitiger Abschnitt des separaten Abschnitts des Spülgaspfadesoutput side portion of the separate portion of the purge gas path
2121
Ausgang des separat ausgebildeten Abschnitts des SpülgaspfadesOutput of the separately formed portion of the purge gas path
2323
Ausgang des separaten Abschnitts des SpülgaspfadesOutput of the separate section of the purge gas path
2424
durchgängiger Abschnitt des Kathodengaspfadescontinuous section of the cathode gas path

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (10)

Brennstoffzellenvorrichtung (1) mit einer Brennstoffzelle (2), die ein Gehäuse (7) und eine darin angeordnete Membran-Elektroden-Anordnung (6) mit einer Kathode und einer Anode aufweist, einem Kathodengaspfad (3) zum Transport eines Kathodengases, der sich kathodenseitig durch die Membran-Elektroden-Anordnung (6) erstreckt, und einem Spülgaspfad (5) zum Transport eines das Gehäuse (7) im Betrieb spülenden Spülgases, der sich durch das Gehäuse (7) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt des Spülgaspfades (5) durch den Kathodengaspfad (3) verläuft.Fuel cell device ( 1 ) with a fuel cell ( 2 ), which is a housing ( 7 ) and a membrane electrode assembly ( 6 ) having a cathode and an anode, a cathode gas path ( 3 ) for transporting a cathode gas which extends through the membrane-electrode arrangement ( 6 ) and a purge gas path ( 5 ) for transporting a housing ( 7 ) flushing purge gas in operation passing through the housing ( 7 ), characterized in that a portion of the purge gas path ( 5 ) through the cathode gas path ( 3 ) runs. Brennstoffzellenvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spülgaspfad (5) abschnittsweise durch einen sich zur Brennstoffzelle (2) hin erstreckenden eingangsseitigen Abschnitt (13) und/oder durch einen sich von der Brennstoffzelle (2) weg erstreckenden ausgangsseitigen Abschnitt (14) des Kathodengaspfades (3) verläuft.Fuel cell device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the purge gas path ( 5 ) in sections through a fuel cell ( 2 ) extending to the input side section ( 13 ) and / or through a fuel cell ( 2 ) extending outgoing section ( 14 ) of the cathode gas path ( 3 ) runs. Brennstoffzellenvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spülgaspfad (5) einen dem Gehäuse (7) vorgeschalteten eingangsseitigen separaten Abschnitt (19) und einen dem Gehäuse (7) nachgeschalteten ausgangsseitigen separaten Abschnitt (20) aufweist, und sich der Spülgaspfad (5) von einem Eingang (8) des Kathodengaspfades (3) bis zu einem Eingang (16) des eingangsseitigen separaten Abschnitts (19) und/oder von einem Ausgang (21) des ausgangsseitigen separaten Abschnitts (20) bis zu einem Ausgang (15) des Kathodengaspfades (3) durch den Kathodengaspfad (3) erstreckt.Fuel cell device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the purge gas path ( 5 ) a the housing ( 7 ) upstream input-side separate section ( 19 ) and a housing ( 7 ) downstream output section ( 20 ), and the purge gas path ( 5 ) from an entrance ( 8th ) of the cathode gas path ( 3 ) to an entrance ( 16 ) of the input-side separate section ( 19 ) and / or from an output ( 21 ) of the output-side separate section ( 20 ) to an exit ( 15 ) of the cathode gas path ( 3 ) through the cathode gas path ( 3 ). Brennstoffzellenvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang (21) des separaten Abschnitts (19, 20) in einen eingangsseitigen Abschnitt (13) des Kathodengaspfades (3) mündet.Fuel cell device ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the output ( 21 ) of the separate section ( 19 . 20 ) into an input-side section ( 13 ) of the cathode gas path ( 3 ) opens. Brennstoffzellenvorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang (21) des separaten Abschnitts (19, 20) mit einem im Kathodengaspfad (3) angeordneten Verdichter (10) eingangsseitig Gas leitend verbunden ist.Fuel cell device ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the output ( 21 ) of the separate section ( 19 . 20 ) with a in the cathode gas path ( 3 ) arranged compressors ( 10 ) is connected on the input side gas-conducting. Brennstoffzellenvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang (16) des separaten Abschnitts (19, 20) in einer Transportrichtung des Kathodengaspfades (3) hinter einem Eingang (8) eines Kathodengasfilters (9) den Kathodenpfad (3) Gas leitend kontaktiert.Fuel cell device ( 1 ) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the input ( 16 ) of the separate section ( 19 . 20 ) in a transport direction of the cathode gas path ( 3 ) behind an entrance ( 8th ) of a cathode gas filter ( 9 ) the cathode path ( 3 ) Contacted gas conducting. Brennstoffzellenvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang (16) und der Ausgang (21) beabstandet zueinander den Kathodengaspfad (3) Gas leitend kontaktieren.Fuel cell device ( 1 ) according to one of claims 3 to 6, characterized in that the input ( 16 ) and the output ( 21 ) spaced from each other the cathode gas path ( 3 ) Contact with gas. Brennstoffzellenvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein durchgängiger Abschnitt (24) des Kathodengaspfades (3) den Eingang (16) und den Ausgang (21) Gas leitend miteinander verbindet.Fuel cell device ( 1 ) according to claim 7, characterized in that a continuous section ( 24 ) of the cathode gas path ( 3 ) the entrance ( 16 ) and the output ( 21 ) Gas conductively connects. Brennstoffzellenvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der durchgängige Abschnitt (24) ausgebildet ist, im Betrieb der Brennstoffzellenvorrichtung (1) eine das Spülgas fördernde Druckdifferenz zwischen dem Eingang (16) und dem Ausgang (21) zu erzeugen.Fuel cell device ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the continuous section ( 24 ) is formed during operation of the fuel cell device ( 1 ) a pressure difference promoting the purge gas between the input ( 16 ) and the output ( 21 ) to create. Brennstoffzellenvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet, durch ein Gebläse (18) zum Transport des Spülgases.Fuel cell device ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized by a blower ( 18 ) for transporting the purge gas.
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